ニコンの新しい方式のボディ内手ブレ補正の特許

NikonEye で、センサー上に配置したレンズを動かす方式のニコンのボディ内手ブレ補正の特許が紹介されています。

Nikon patents a new kind of image stabilization system

  • ニコンの特許で、新しい手法のボディ内手ブレ補正システムが示されている。現在、ソニーとオリンパス、パナソニック、リコー、富士フイルムがセンサー全体を動かす機構を導入しているが、この特許でニコンは異なるアプローチを取っている。

    この特許では、センサーを固定し、センサーのピクセルの上にあるレンズ配列を動かして、4軸でブレを補正する。図で202の番号が付いているのがレンズ配列だ。

nikon_patent_imagestabilization_201804_001.jpg

nikon_patent_imagestabilization_201804_002.jpg

特許のニコンのボディ内手ブレ補正は他にはない独自の方式で、どの程度の手ブレ補正効果が得られるのか興味深いところですね。ことによると、この手ブレ補正システムが、ニコンの新しいミラーレスシステムに採用されるのでしょうか。

2018年4月18日 | コメント(34)

コメント(34)

素人目にみて、費電力を抑える効果や小型軽量化、価格面などに期待できそうな特許ですね。

実用されるかどうかよりも、こうして選択肢が増えることが大事だと思います。どんな形で新ミラーレスは世に出されるのですかね?期待してます!

後発のフジはボディ内補正を搭載したもののボディが大きくなってしまいました。
ニコンが変化球を考えているのも、先発メーカーがいろいろと特許を抑えているため単純に同じようなものを作るのが難しいからでしょうか。
私にはこの特許の方式でどう手ぶれ補正が作用するのか仕組みがまったく分からないのですが、普通にセンサーを動かす方がシンプルで良さそうに感じます。

結局何かを動かす必要があるなら余分なレンズを挟む必要が無い分センサーシフトの方がいい気がするけど
一眼レフでファインダーに利かせることも狙っているのかな?

この実現にやはり新マウントが必要になるということですかね?どのように製品化されるのか、すごく興味があります!

光学系が入ってるし、マイクロレンズよりかなり大きなレンズアレイのようだから、画質に影響が大じゃないでしょうか…。
見た限り凸レンズの集合だから、センサーから出力される画像も後処理が必要になりそう。元図のPXsってのがピクセルの並びとしたら、凸レンズの下に密集してるように見えます。
親レンズと合わせて設計しないと上手くいかないような気もするので、コンデジ向けかな…。

一方逆に、ライトフィールドカメラのような何か面白いことができるかもしれませんけど。

…というかこれ、もしかしてライトフィールドカメラでは?
「LF camera 100」とか書いてありますし。

センサー駆動方式の場合常に排熱の問題が付きまといますが、この方式であればセンサーは固定できヒートパイプなどが活用できるので動画にも優位性がありそうですね。

また動作部品の質量がセンサーユニット全体を動かす方式に比べ大幅に軽減されると期待できますからIS自体の駆動速度及び加速度が向上でき効きが良くなるかもしれません。

この部品がセンサーに必要な集光レンズと兼用なのか、それとも追加に一枚加わるのかという点にはとても興味があります。どの道必要なマイクロレンズを動かすのであれば光学系に余分なものが入らないのですが、果たしてどうでしょう。

読み直してみたら「センサーのピクセルの上にあるレンズ配列を動かして」なので光学系に余分なものははいらなそうですね。

元々センサーの上にはマイクロレンズとカラーフィルターがあるのでそれだけ動かそうと言う考えだと思います。
これだと動かす部品が少ないのでフルサイズでも少ない電力で対応出来そうですね

センサー前のレンズによって、周辺光量の減少が劇的に改善される。しかしセンサー面からの厚みが増して、レンジファインダー用の広角レンズ(21mmクラス)はやはり取り付けられない…なんてことにならなければいいのですが。オールドレンズ好きとしては期待したいところです。

ボディ内の手ぶれ補正はセンサーを動かすという事から必然的にシャーシとの接地面が少なく放熱効率が悪いのではないでしょうか。
この特許はその懸念を減らすことにも寄与できそうですね。
勿論センサーの平面度を保つ意味が大きいのでしょうが、大型のセンサーを空気で放熱するよりシャーシで放熱面積を増やす方がミラーレスには意味が大きいと思います。

この方式は効きの程度よりも画質への影響が気になります。
追加のレンズが間に挟まるというのに加え、補正用レンズとセンサーの位置関係を非常に高い精度であわせないといけないのではないでしょうか?
そうすると、個体によるズレの調整なども必要になってくると思われます。

一眼レフに対するミラーレスの優位性の1つとして、非常に精度の高いメカニズムの排除という点もあると思いますが、この手ブレ補正の方式はそのメリットをスポイルしてしまうような気がしますが・・・・?

それに様々な交換レンズやズーム値、絞り値のすべてをこの1つの補正レンズでしっかり対応できるのかという点も気になります。

私にも効果が想像できないです。補正量が1ピクセルを越えたら元の位置に戻るし、ブレが1ピクセル以下なら補正不要に思います。高画素になるほど効果が薄れるような。

手ぶれ補正機能は、技術的には6.5段が限界だと言われているようですが、それを超える可能性がある技術なのか、興味がありますね。

それとセンサーのゴミ対策もしっかりして欲しいです。センサー清掃費用もばかにならないので、なのかいい機構を考えて欲しいです。

パナの場合、センサーが固定されていないことで補正の挙動がおかしくなることを防ぐためにボディ内補正を廃止してセンサーを固定していると言ってたと思いますので
この特許のようなやり方ならそこを解消できるかもしれませんね

面白そうなアイデアですがイマイチ原理が理解できないです。
まず、マイクロレンズを動かすことで手ぶれ補正を行うというものですが、これはレンズ内にあるVRと似たような原理と考えていいのかなと思います。レンズを動かすということは画質にも影響が出そうだなというのが感想です。
2つ目としてどれくらい手ぶれ補正を効かせされるのかという疑問があります。これは未知数ですね。多分原理的にシフトブレには対応できなさそうです。
ソニーやオリンパスの方式よりやや複雑なメカニズムを持っていると思うのですが、装置としては小型化できそうですね。
やはりNikonの製品発表を見て判断するしかなさそうです。

センサーの上に手ぶれ補正用のレンズが乗るので、
センサーにゴミが付着することを防げそう?
手ぶれ補正以外にも、メリットが多くありそうな気がします。

私もライトフィールドカメラかな?と思ってしまいました。
一般向け製品を出していたLytroが開発を終了してしまったままなので、どこかやってくれないかなと思っています。
もしニコンがやってくれたら面白いことになるのですが、市場が無い分リスキーかもしれませんね。

回転ブレはセンサーシフト式じゃないと補正できないので4軸のこれならレンズ内手ブレ補正でいいように思いますね。
ソニーはフルサイズであの大きさ重さで5軸5.5段のボディ内手ブレ補正を実現させているのでニコンも何とか頑張ってほしいところですね。

模式図でライトフィールドカメラ?と思いました・・・ LF ごにょごにょ が何なのか詳しくは分かりませんが 「何かしらの新しいカメラ」 で、これで手振れ補正もできます、という内容でしょうか。

ニコンの新システムにまつわる特許や噂は、画質へのこだわり (悪影響の排除) からのものが多い印象です。 像面位相差関連や、ファインダーへの言及等々。

今回のこれはセンサーの放熱問題とは違うのかもしれませんが。 なんとなく収差補正とか副次的に色々できそうにも見えます。

この技術、ハイレゾショットや、リアルレゾリューションモードに使用したらどうなのでしょうか?
センサー全体を動かさない分、手持ちでも結構いけるのではないかと期待してしまいます。

手振れ補正のために最小限の部品しか動かさないことで、
省電力化できたりブレにたいする追従性が上がる
メリットがあるのかな? というくらいしか想像できませんが
テレセン性に影響が出たりしないんですかね

>ななしさん

新たにレンズをセンサー上に加えるのではなく、もともとある(お使いのカメラのセンサーにも必ずある!)レンズを動かすという特許なのでセンサーダストに対する効果はあまり期待しない方がいいと思います。

後処理でLytroのようなアプローチも出来そうですし
ハイレゾショットのような合成にも役立ちそうです

センサーダストに関して言えば通常のものが一体化しているマイクロレンズと素子の間が分離していてなおかつ動くわけですから、その間にゴミが入るとサービスセンターか、或いは工場まで送らないと取れない可能性も危惧します。この方式の弱点の一つかも

もう一つは4軸とあることからも回転方向のブレは補正できないかも知れませんね。

まずイラストに描かれているレンズの形状がハニカム状であることから、通常のベイヤーセンサーに付随しているマイクロレンズとは別物であることが分かると思います(かつてフジが採用していたハニカムセンサーを使うというのなら別ですが)。

仮に従来のマイクロレンズを動かすとしても、1ピクセル分動かしたところで、隣の素子のレンズと入れ替わるだけで光学的になんの変化も生み出せないと思います。
手ぶれ補正に対応するには数ピクセルよりもっと大きな移動量に対応しないといけないわけで、このレンズもそれくらい大きな変化に対応したものになっているはずです。
(と、いろいろ考えてみてもやっぱり手ぶれ補正として機能する理屈が分かりません…)

そこを動かしますか!
さすがは光学メーカーらしい発想と思わされます。
画質への影響はわかりませんが、メーカーがそれを考えないはずがありませんから完成が楽しみです

レンズ式手振れ補正と同じ原理の様に感じました。
レンズの場所をカメラ本体に移動し、一枚レンズを平面式複数レンズに変更しただけ。コロンブスの卵的な発想!?。。。

動作原理も、どれくらいの補正効果があるのかも、画質への影響もサッパリ分かりません・・・。とりあえず特許を取ったとしても、実用化にはかなり時間がかかりそうなアイディアなので、そろそろ出そうというミラーレスに採用されるのかちょっと疑問です。

以前にニコンの関係者が、画質の犠牲を伴う手振れ補正システムは採用しない
と言っていたので、画質には影響のでないシステムなんでしょうね。

>ホトサピエンスさん
私もそう思います。
マイクロレンズ式ボディ内手振れ補正って感じですね。
画質への影響はどうなるのかなって気になりますが、
ニコンでもオールドレンズで、手振れ補正出来るのは朗報ですね。

単なる夢の話ですが、もしこれが何段もの手ブレを補正できるほどの特殊な平面式のマイクロレンズを動かすという原理だとするなら、このマイクロレンズ、ショートフランジバックのミラーレスでありながら従来のFマウントレンズの像をセンサに結像させることができる、なんてビックリ技術だったらいいなぁと妄想しています。新マウントを必要としないミラーレスだったらいいなぁ。光学的に無理すぎる気はしますけど。

故障の原因と精度を考えれば可動部分が少ないのは良いと思います。
頻繁に買い替える事が出来るなら気にならないのかもですが、
本体内蔵の手ぶれ補正の機種ってその辺はどうなんでしょう?

レンズ部分だけ動かす場合、移動に必要な力は減りますが、移動のために必要なレンズとセンサーの間の隙間はゴミがはさまる可能性が高くなりますし、ゴミ除去はメーカーでないと難しいと思います。
なのでレンズ交換式カメラではなく、元記事に「LF camera 100」とありますし、一般的なミラーレスカメラ用の特許ではなく、ライトフィールド用ではないかと思います。
もしかしたらLytroから開発を引き継いだのかな?

Fig4をみるとマイクロレンズを動かすわけでもライトフィールドカメラでもなく、
光学補正ユニットをボディ側に持って行ったものですね。
マウント側が凸レンズの集合体なのでテレセン性が良くないと画質に影響でそう。


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このページは、2018年4月18日 に公開されたブログ記事です。

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